Bài giảng mô đun Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

UBND TỈNH LÀO CAI

TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI

BÀI GIẢNG

Mô đun: Bảo dưỡng và sửa chữa HTĐHKK TRÊN Ô TÔ

NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ

TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP, CAO ĐẲNG

LƯU HÀNH NỘI BỘ

NĂM: 2017

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình được biên soạn dựa vào các loại sách tham khảo,và

tài liệu của một số hãng xe như huyndai,Toyota….

nên trong quá trình biên soạn có sai sót mong có sự góp ý của mọi người.

MÃ TÀI LIỆU: MĐ 31

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

LỜI NÓI ĐẦU

Trong nhiều năm gần đây tốc độ gia tăng số lượng và chủng loại ô tô ở nước ta khá nhanh.

Nhiều kết cấu hiện đại đã trang bị cho ô tô nhằm thỏa mãn càng nhiều nhu cầu của người sử

dụng. Trong đó có hệ thống điều hòa ô tô giúp cho người sử dụng cảm giác thoải mái, dễ

chịu khi ở trong xe. Và trong quá trình sử dụng qua thời gian sẽ khó tránh khỏi những trục

trặc.

Để phục vụ cho học viên học nghề và thợ sửa chữa ô tô những kiến thức cơ bản cả về lý

thuyết và thực hành bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống điều hòa. Với mong muốn đó giáo trình

được biên soạn, nội dung giáo trình bao gồm bốn bài:

Bài 1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Bài 2. Kỹ thuật tháo – lắp hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Bài 3. Kỹ thuật kiểm tra và chẩn đoán hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Bài 4. Kỹ thuật bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Kiến thức trong giáo trình được biên soạn theo chương trình Tổng cục Dạy nghề, sắp xếp

logic từ nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa đến cách phân tích

các hư hỏng, phương pháp kiểm tra và quy trình thực hành sửa chữa. Do đó người đọc có thể

hiểu một cách dễ dàng.

Xin trân trọng cảm ơn Tổng cục Dạy nghề, khoa Động lực trường Cao đẳng nghề Lào

cai cũng như sự giúp đỡ quý báu của đồng nghiệp đã giúp tác giả hoàn thành giáo trình này.

Mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn không tránh khỏi sai sót, tác giả rất mong

nhận được ý kiến đóng góp của người đọc để lần xuất bản sau giáo trình được hoàn thiện

hơn.

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

THUẬT NGỮ CHUYÊN MÔN

A/C - Air Conditioning: hệ thống điều hòa nhiệt độ trên xe

BTU - British Thermal Unit: công suất làm lạnh

PTC - Positive temperature coefficient: hệ số nhiệt dương

EPR - Evaporator Pressure regulator: phương pháp điều áp giàn lạnh

ECU - Engine Control Unit: hộp điều khiển

CFC - Clorofluorocacbon: môi chất lạnh dùng trong hệ thống điều hòa

VSV - Vacuum Switching Valve: van chân không

EFI - Electronic fuel injection: hệ thống phun xăng điện tử

ECU - Engine Control Unit: hộp điều khiển

TAO - Temperature air outlet: nhiệt độ không khí cửa ra

DTC - Diagnostic Trouble Code: mã chẩn đoán hư hỏng

DLC - Data link connector: giắc nối liên kết giữ liệu.

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG

ĐIỀU HÒA TRÊN Ô TÔ

Mã mô đun: MĐ 41

Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô đun:

- Vị trí: mô đun được bố trí dạy sau các môn học/ mô đun sau: MH 07, MH 08,

MH 09, MH 10, MH 11, MH 12, MH 13, MH 14, MH 15, MH 16, MH 17, MĐ 18,

MĐ 19, MĐ 20, MĐ 21, MĐ 22, MĐ 23, MĐ 24, MĐ 25, MĐ 26, MĐ 27,

MĐ 28, MĐ 29, MĐ 30, MĐ 31, MĐ 32, MĐ 34, MDD35, MĐ 36, MĐ 37, MĐ 38,

MĐ 39, MDD40.

- Là mô đun chuyên môn nghề trang bị cho người học kiến thức về hệ thống điều hòa

trên ô tô.

- Tài liệu được dùng cho học viên nghề công nghệ ô tô trình độ cao đẳng và

trung cấp.

Mục tiêu của mô đun:

- Trình bày được yêu cầu, nhiệm vụ của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

- Trình bày được sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống điều hòa

không khí trên ô tô.

- Nêu được các hiện tượng và giải thích được nguyên nhân các sai hỏng thông

thường.

- Trình bày được phương pháp kiểm tra, chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa

sai hỏng của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.

- Lựa chọn được các thiết bị, dụng cụ và thực hiện được công việc sửa chữa,

bảo dưỡng hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.

- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô.

- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên.

Nội dung chính của mô đun

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

BÀI 1: SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU

HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ

Giới thiệu chung:

Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một thiết bị được sử dụng để

tạo không gian khí hậu thoải mái cho người lái xe và khách ngồi trên ô tô. Hệ thống điều hòa

không khí là thuật ngữ chung dùng để chỉ những thiết bị đảm bảo không khí trong phòng ở

nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Khi nhiệt độ trong phòng cao, nhiệt được lấy đi để giảm nhiệt

độ (gọi là “sự làm lạnh”) và ngược lại khi nhiệt độ trong phòng thấp, nhiệt được cung cấp để

tăng nhiệt độ (gọi là “sưởi”). Mặt khác, hơi nước được thêm vào hay lấy đi khỏi không khí

để đảm bảo độ ẩm trong phòng ở mức độ phù hợp.

Mục tiêu:

- Phát biểu đúng nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.

- Giải thích được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.

- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô.

- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên.

Nội dung chính:

1. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ:

1.1. Nhiệm vụ:

Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một thiết bị được sử dụng để tạo không gian

và khí hậu thoải mái cho người lái xe và khách ngồi trên ô tô.

Hệ thống điều hòa không khí là thuật ngữ chung dùng để chỉ những thiết bị đảm bảo

không khí trong phòng ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Khi nhiệt độ trong phòng cao, nhiệt

được lấy đi để giảm nhiệt độ (gọi là “sự làm lạnh”) và ngược lại khi nhiệt độ trong phòng

thấp, nhiệt được cung cấp để tăng nhiệt độ (gọi là “sưởi”).

Mặt khác, hơi nước được thêm vào hay lấy đi khỏi không khí để đảm bảo độ ẩm trong

phòng ở mức độ phù hợp. Vì lý do này, thiết bị thực hiện việc điều hòa không khí sẽ gồm tối

thiểu một bộ làm lạnh, một bộ sưởi, một bộ điều khiển độ ẩm và một bộ thông gió. Hệ thống

điều hòa không khí trên ô tô nói chung bao gồm một bộ lạnh (hệ thống làm lạnh), một bộ

sưởi, một bộ điều khiển độ ẩm và một bộ thông gió.

Nhiệm vụ chính của hệ thống điều hòa không khí:

- Điều khiển nhiệt độ và thay đổi độ ẩm trong xe.

- Điều khiển dòng không khí trong xe.

- Lọc và làm sạch không khí.

Chức năng các bộ phập trong hệ thống ĐHKK

Bộ sưởi ấm

Người ta dùng một két sưởi như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí. Két

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

sưởi lấy nước làm mát động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ và dùng nhiệt này để làm

nóng không khí nhờ một quạt thổi vào xe, vì vậy nhiệt độ của két sưởi là thấp cho đến khi

nước làm mát nóng lên.

Vì lý do này, ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm việc như là một bộ sưởi

ấm.

Hình 1.1. Bộ sưởi ấm.

HÖ thèng lµm m¸t kh«ng khÝ

Giµn l¹nh lµm viÖc nh lµ mét bé trao ®æi nhiÖt ®Ó lµm m¸t

kh«ng khÝ tr íc khi ® a vµo trong xe. Khi bËt c«ng t¾c ®iÒu

hoµ kh«ng khÝ, m¸y nÐn b¾t ®Çu lµm viÖc vµ ®Èy chÊt lµm l¹nh

(ga ®iÒu hoµ) tíi giµn l¹nh. Giµn l¹nh ® îc lµm m¸t nhê chÊt

lµm l¹nh vµ sau ®ã nã lµm m¸t kh«ng khÝ ® îc thæi vµo trong xe

tõ qu¹t giã. ViÖc lµm nãng kh«ng khÝ phô thuéc vµo nhiÖt ®é

n íc lµm m¸t ®éng c¬ nh ng viÖc lµm m¸t kh«ng khÝ lµ hoµn toµn

®éc lËp víi nhiÖt ®é n íc lµm m¸t ®éng c¬.

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

Hình 1.2. Hệ thống làm mát không khí.

Máy hút ẩm

Lượng hơi nước trong không khí tăng lên khi nhiệt độ không khí cao hơn và giảm

xuống khi nhiệt độ không khí giảm xuống. Không khí được làm mát khi đi qua giàn lạnh.

Nước trong không khí ngưng tụ và bám vào các cánh tản nhiệt của giàn lạnh. Kết quả là độ

ẩm trong xe bị giảm xuống. Nước dính vào các cánh tản nhiệt đọng lại thành sương và được

chứa trong khay xả nước. Cuối cùng, nước này được tháo ra khỏi khay của xe bằng một vòi.

Hình 1.3. Chức năng hút ẩm.

Điều khiển nhiệt độ

Điều hoà không khí trong ô tô điều khiển nhiệt độ bằng cách sử dụng cả két sưởi và

giàn lạnh, và bằng cách điều chỉnh vị trí cánh hoà trộn không khí cũng như van nước. Cánh

hoà trộn không khí và van nước phối hợp để chọn ra nhiệt độ thích hợp từ các núm chọn

nhiệt độ trên bảng điều khiển.

Gần đây, số xe không dùng van nước đang ngay càng tăng lên.

Hình 1.4. Điều khiển nhiệt độ.

§iÒu khiÓn tuÇn hoµn kh«ng khÝ

(1)

Th«ng giã tù nhiªn.

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

Việc lấy không khí bên ngoài đưa vào trong xe nhờ chênh áp được tạo ra do chuyển động

của xe được gọi là sự thông gió tự nhiên. Sự phân bổ áp suất không khí trên bề mặt của xe

khi nó chuyển động được chỉ ra trên hình vẽ, một số nơi có áp suất dương, còn một số nơi

khác có áp suất âm. Như vậy cửa hút được bố trí ở những nơi có áp suất dương (+) và cửa xả

khí được bố trí ở những nơi có áp suất âm (-).

(2) Thông gió cưỡng bức.

Trong các hệ thống thông gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí đưa

vào trong xe.

Các cửa hút và cửa xả không khí được đặt ở cùng vị trí như trong hệ thống thông gió tự

nhiên. Thông thườg, hệ thống thông gió này được dùng chung với các hệ thống không khí

khác(Hệ thống điều hòa không khí, bộ sưởi ấm)

Hình 1.5. Thông gió trên ô tô.

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

1.2. Điều hòa không khí trên ô tô.

1.2.1. Mục đích về điều hoà không khí

- Lọc sạch, tinh khiết khối không khí trước khi đưa vào cabin ôtô.

- Rút sạch chất ẩm ướt trong

khối không khí này.

Làm lạnh

hút ẩm

- Làm mát khối không khí và

duy trì độ mát ở nhiệt độ thích hợp.

- Giúp cho khách hàng và

người lái xe cảm thấy thoải mái,

mát dịu, khi xe chạy trên đường

trường trong khi thời tiết nóng bức.

Nguyên lý hoạt động của hệ

Làm sạch

Hình 1.2.1. Sơ đồ khối giới thiệu quá trình

lọc sạch, hút ẩm và làm lạnh khối không

khí đưa vào cabin ôtô.

thống điện lạnh ôtô được mô tả

theo sơ đồ khối (hình 1.1).

1.2.2. Lý thuyết về điều hoà không khí trong ôtô

Hệ thống điện lạnh được thiết kế dựa trên các đặc tính cơ bản của sự truyền dẫn nhiệt

sau đây: Dòng nhiệt, sự hấp thụ nhiệt và áp suất đối với điểm sôi.

1.2.2.1. Dòng nhiệt

Hệ thống điện lạnh được thiết kế để xua đẩy nhiệt từ vùng này sang vùng khác. Nhiệt

có tính truyền dẫn từ vật nóng sang vật nguội. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai vật càng lớn

thì dòng điện lưu thông càng mạnh.

Nhiệt truyền dẫn từ vật này sang vật

Mỏ hàn

khác theo ba cách:

- Dẫn nhiệt.

- Sự đối lưu.

- Sự bức xạ.

a. Dẫn nhiệt

Sự dẫn nhiệt xảy ra giữa hai vật thể khi

chúng được tiếp xúc trực tiếp nhau. Nếu đầu

của một đoạn dây đồng tiếp xúc với ngọn lửa

(hình 1.2.1a), nhiệt độ của ngọn lửa sẽ truyền

Hình 1.2.1a. Truyền nhiệt nhờ sự dẫn nhiệt.

Nhiệt độ của mỏ hàn được truyền đi trong

thanh đồng.

đi nhanh chóng xuyên qua đoạn dây đồng.

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

Trong dây đồng, nhiệt lưu thông từ phân tử này sang phân tử kia. Một vài vật chất có đặc

tính dẫn nhiệt nhanh hơn các vật chất khác.

b. Sự đối lưu

Nhiệt có thể truyền dẫn từ vật thể này

sang vật thể kia, nhờ trung gian của khối

không khí bao quanh chúng. đặc tính này

là hình thức của sự đối lưu. Lúc khối

không khí được đun nóng bên trên một

nguồn nhiệt, không khí nóng sẽ bốc lên

phía trên tiếp xúc với vật thể nguội hơn ở

phía trên và làm nóng vật thể này (hình

1.2.1b). Trong một phòng, không khí nóng

bay lên trên, không khí nguội đi chuyển

xuống dưới tạo thành vòng tròn luân

chuyển khép kín, nhờ vậy các vật thể trong

phòng được nung nóng đều, đó là hiện

tượng của sự đối lưu.

Hình 1.3. Nhiệt được truyền dẫn do sự đối

lưu. Không khí trên bề mặt nung nóng, bay

nên nung chín gà.

c. Sự bức xạ

Mặt trời

Sóng tia hồng ngoại

Sự bức xạ là sự truyền nhiệt do

tia hồng ngoại truyền qua không gian

xuống Trái Đất, nung nóng Trái Đất

(Hình 1.2.1c).

Trái Đất

Hình 2.2.1c. Truyền dẫn nhiệt do bức xạ. Mặt trời

truyền nhiệt nung nóng Trái Đất nhờ tia hồng

ngoại.

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

1.2.2.2. Sự hấp thu nhiệt

Vật có thể được tồn tại ở một trong ba trạng thái : Thể rắn, thể lỏng và thể khí. Muốn

thay đổi trạng thái của vật thể, cần phải truyền cho nó một lượng nhiệt. Ví dụ khi ta hạ nhiệt

độ của nước xuống đến 32⁰F (0⁰C) nước sẽ đông thành đá, nếu đun nóng lên đến 212⁰F

(100⁰C) nước sôi sẽ bốc hơi. Nếu ta đun nước đá ở 0⁰C thì nó sẽ tan ra, nhưng nước đá đang

tan vẫn giữ nguyên nhiệt độ. Đun nước nóng đến 100⁰C ta tiếp tục truyền nhiệt nhiều hơn

nữa cho nước bốc hơi chỉ thấy nhiệt độ của nước giữ nguyên 100⁰C. Hiện tượng này gọi là

ẩn nhiệt hay tiềm nhiệt.

1.2.2.3. Áp suất và điểm sôi

Sự ảnh hưởng của áp suất đối với điểm sôi có một tác động quan trọng đối với hoạt

động biến thể của môi chất lạnh trong máy điều hoà không khí. Thay đổi áp suất trên măt

thoáng của chất lỏng sẽ làm thay đổi điểm sôi của chất lỏng này. Áp suất càng lớn thì điểm

sôi càng cao, có nghĩa là nhiệt độ lúc chất lỏng sôi sẽ cao hơn so với áp suất bình thường.

Ngược lại, nếu giảm áp suất trên mặt thoáng chất lỏng thì điểm sôi của nó sẽ giảm. Hệ thống

điều hoà không khí cũng như hệ thống điện lạnh ôtô ứng dụng ảnh hưởng này của áp suất

đối với sự bốc hơi và sự ngưng tụ của một loại chất lỏng đặc biệt để sinh hàn gọi là môi chất

lạnh.

1.2.2.4. Lý thuyết về điều hoà không khí

Lý thuyết về điều hoà không khí được tóm lược theo ba nguyên tắc sau:

+ Nguyên tắc thứ nhất: Làm lạnh một vật thể là rút bớt nhiệt của vật thể đó.

+ Nguyên tắc thứ hai: Mục tiêu làm lạnh chỉ thực hiện tốt khi khoảng cách không gian

cần làm lạnh được bao kín chung quanh. Vì vậy cabin ôtô cần phải được bao kín và cách

nhiệt tốt.

+ Nguyên tắc thứ ba: Khi cho bốc hơi chất lỏng, quá trình bốc hơi sẽ sinh hàn và hấp

thu một lượng nhiệt đáng kể. Ví dụ cho một ít rượu cồn vào lòng bàn tay, cồn hấp thu nhiệt

từ lòng bàn tay để bốc hơi. Hiện tượng này làm ta cảm thấy mát lạnh tại điểm giọt cồn đang

bốc hơi.

1.2.3. Đơn vị đo nhiệt lượng – Môi chất lạnh – Dầu nhờn bôi trơn

1.2.3.1. Đơn vị đo nhiệt lượng

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

Để đo nhiệt lượng truyền từ vật thể này sang vật thể khác, thông thường người ta dùng

đơn vị Calorie và BTU.

- Calorie là số nhiệt lượng cần cung cấp cho 1kg nước để tăng nhiệt độ lên 1C .

- BTU viết tắt của chữ British Thermal Unit. Nếu cần nung 1 pound nước ( 0,454kg)

đến 1⁰F (0,55⁰C) phải truyền cho nước 1 BTU nhiệt.

1.2.3.2. Môi chất lạnh

* Khái niệm: môi chất lạnh là chất được nạp vào hệ thống máy lạnh, tuần hoàn trong hệ

thống và thực hiện việc trao đổi nhiệt. Môi chất lạnh nhận nhiệt khi bay hơi và giải phóng

nhiệt khi ngưng tụ (hoá lỏng).

* Yêu cầu: môi chất lạnh cần phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Có nhiệt độ bay hơi thấp hơn nhiệt độ cần có trong phòng lạnh nhưng áp suất bay hơi

không quá thấp hoặc quá cao.

- Phải trộn lẫn được với dầu bôi trơn.

- Có hoá tính trơ, nghĩa là không làm hỏng các ống cao su, nhựa dẻo, không gây sét gỉ cho

kim loại.

- Không gây cháy nổ và độc hại.

- Áp suất ngưng tụ không quá cao.

- Có nhiệt ẩn hoá hơi lớn để có năng suất làm lạnh riêng khối lượng lớn.

- An toàn, không làm hỏng vật liệu máy lạnh và không độc hại cho con người và môi sinh.

- Chất lượng ổn định, dễ sản xuất và giá thành rẻ.

Môi chất lạnh CFC-12 (thường gọi là R-12) là ga lạnh được dùng trong các hệ thống điều

hòa không khí thông thường, thỏa mãn các yêu cầu trên.

Tuy nhiên, những nghiên cứu gần đây cho thấy, do Clo xả ra từ CFC-12 phá hủy tầng ô zôn

của khí quyển. Tầng ô zôn này có tác dụng như một tấm lọc hấp thụ các tia cực tím (UV) từ

mặt trời, bảo vệ cuộc sống của động vật và thực vật khỏi ảnh hưởng của các tia có hại này.

Vì vậy, cần phải thay đổi R-12 bằng một loại ga lạnh khác không phá hủy tầng ô zôn. HFC-

134a (R-134a) là một loại ga lạnh có đặc tính gần giống như R-12 được sử dụng để thay thế

R-12. Mặc dù HFC không phá hủy tầng ô zôn.

Hệ thông điện lạnh ôtô sử dụng hai loại môi chất lạnh phổ biến là R-12 và R-134a.

a. Môi chất lạnh R-12

Môi chất lạnh R-12 là một hợp chất gồm clo, flo và cacbon. Điểm sôi của R-12 là

-22⁰F (-30⁰C), nhờ vậy:

- Ưu điểm: Nó bốc hơi nhanh chóng trong giàn lạnh và hấp thu nhiều nhiệt. R-12 hoà

tan được trong dầu nhờn bôi trơn chuyên dùng cho máy lạnh (loại dầu khoáng chất), không

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

phản ứng làm hỏng kim loại, các ống mềm và gioăng đệm. Nó có khả năng lưu thông xuyên

suốt qua hệ thống lạnh nhưng không bị giảm hiệu suất lạnh.

- Nhược điểm: Chất này thải vào không khí, nguyên tử clo tham gia phản ứng làm

thủng tầng ôzôn bao bọc bảo vệ Trái Đất. Trên tầng cao từ 16 - 48 km, tầng ôzôn bảo vệ Trái

Đất bằng cách ngăn chặn tia cực tím của mặt trời phóng vào Trái Đất. Do đó, ngày nay hệ

thống điện lạnh ôtô dùng loại môi chất mới R-134a thay thế cho R-12.

b. Môi chất lạnh R-134a

Môi chất lạnh R-134a là hợp chất gồm flo và cacbon. Điểm sôi của môi chất R-134a là

-15⁰F (-26⁰C).

- Ưu điểm:

Hợp chất này không tham gia phá hỏng tầng ôzôn. Vì trong phân tử này không chứa

clo.

- Nhược điểm:

R-134a không hoà tan được với dầu nhờn bôi trơn khoáng chất.

- Một số khác biệt quan trọng của môi chất lạnh R-134a so với R-12 là:

+ Dầu nhờn bôi trơn chuyên dùng cùng với môi chất lạnh R-134a là các chất bôi trơn

tổng hợp polyalkalineglycol (PAG) hay polyolester (POE). Hai chất bôi trơn này không thể

hoà lẫn với môi chất lạnh R-12.

+ Chất khử ẩm dùng cho R-134a khác với chất khử ẩm dùng cho R-12.

+ Hệ thống điện lạnh ôtô dùng môi chất lạnh R-134a cần áp suất bơm của máy nén và

lưu lượng không khí giải nhiệt giàn nóng (bộ ngưng tụ) phải tăng cao hơn so với hệ thống

điện lạnh dùng R-12.

Chú ý: Trong quá trình bảo trì sửa chữa cần tuân thủ các yếu tố kỹ thuật sau đây:

+ Không được nạp lẫn môi chất lạnh R-12 vào trong hệ thống đang dùng môi chất lạnh

R-134a và ngược lại. Nếu không tuân thủ điều này sẽ gây ra sai hỏng cho hệ thống điện lạnh.

+ Không được dùng dầu bôi trơn máy nén của hệ thống R-12 cho máy nén của hệ

thống R-134a. Nên dùng đúng loại.

+ Phải sử dụng chất khử ẩm đúng loại dành riêng cho R-12 và R-134a.

c. Đề phòng tai nạn đối với môi chất lạnh

Tính chất vật lý của môi chất lạnh là không mầu sắc, không mùi vị, không cháy nổ.

Nếu tiếp xúc trực tiếp với môi chất lạnh có thể bị mù mắt hay hỏng da. Môi chất lạnh bắn

vào mắt sẽ gây đông lạnh phá hỏng mắt. Nếu không may bị môi chất lạnh bắn vào mắt phải

nhanh chóng tự cấp cứu như sau:

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

- Không được dụi mắt.

- Tạt nhiều nước lã sạch vào mắt để làm tăng nhiệt độ cho mắt.

- Băng che mắt tránh bụi bẩn.

- Đến ngay bệnh viện mắt để chữa trị kịp thời.

- Nếu bị chất lạnh phun vào da thịt, nên tiến hành chữa trị như trên.

Không nên xả bỏ môi chất lạnh vào trong một phòng kín, vì môi lạnh làm phân tán

khí ôxi gây ra chứng buồn ngủ, bất tỉnh và tử vong. Nếu để môi chất lạnh tiếp xúc với ngọn

lửa hay kim loại nóng sẽ sinh ra khí độc. Nên tuân thủ một số nguyên tắc an toàn sau đây

mỗi khi thao tác với môi chất lạnh:

- Lưu trữ các bình chứa môi chất lạnh vào chỗ thoáng mát. Tuyệt đối không được hâm

nóng môi chất lạnh lên quá 51⁰C .

- Không được va chạm hay gõ mạnh vào bình chứa môi chất lạnh.

- Không được trộn lẫn R – 12 với R – 134a.

1.2.3.3. Dầu nhờn bôi trơn hệ thống điện lạnh

Tuỳ theo quy định của nhà chế tạo, lượng

dầu bôi trơn khoảng 150 ml đến 200ml đựơc

nạp vào máy nén nhằm đảm bảo các chức năng:

Bôi trơn các chi tiết của máy nén tránh mòn và

kẹt cứng, một phần dầu nhờn sẽ hoà lẫn với

môi chất lạnh và lưu thông khắp nơi trong hệ

thống giúp van giãn nở hoạt động chính xác,

bôi trơn cổ trục máy nén .v.v…

Dầu nhờn bôi trơn máy nén phải tinh

khiết, không sủi bọt, không lẫn lưu huỳnh. Dầu

nhờn bôi trơn máy nén không có mùi, trong

suốt màu vàng nhạt. Khi bị lẫn tạp chất dầu

nhờn đổi sang màu nâu đen. Vì vậy nếu phát

hiện thấy dầu nhờn trong hệ thống điện lạnh đổi

sang màu nâu đen đồng thời có mùi hăng nồng,

thì dầu đã bị nhiễm bẩn. Cần phải xả sạch dầu

cũ và thay dầu mới đúng chủng loại và đúng

dung lượng quy định.

Hình 2.3. Bình chứa 2ounces (59 ml)

dầu nhờn bôi trơn dùng để cho thêm

vào hệ thống điện lạnh ôtô.

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

Chủng loại và độ nhớt của dầu bôi trơn máy nén tuỳ thuộc vào quy định của nhà chế

tạo máy nén và tuỳ thuộc vào loại môi chất lạnh đang sử dụng. Để có thể cho thêm dầu nhờn

vào máy nén bù đắp cho lượng dầu bị thất thoát do xì ga, người ta sản xuất những bình dầu

nhờn áp suất ( Pressurizedoil) như giới thiệu trên (hình 1.3) . Loại bình này chứa 59 ml dầu

nhờn và một lượng thích ứng môi chất lạnh. Lượng môi chất lạnh cùng chứa trong bình có

công dụng tạo áp suất đẩy dầu nhờn nạp vào hệ thống.

Cho thờm dầu nhờn vào hệ thống điện lạnh ụtụ.

Trong công tác bảo trì sửa chữa điện lạnh ôtô, cụ thể như xả môi chất lạnh, thay mới

các bộ phận, cần phải cho thêm dầu nhờn bôi trơn đúng chủng loại và đúng lượng. Dầu nhờn

phải được cho thêm sau khi tiến hành tháo xả môi chất lạnh, sau khi thay mới một bộ phận

và trước khi rút chân không. Dầu nhờn hoà tan với môi chất lạnh và lưu thông khắp xuyên

suốt hệ thống, do vậy bên trong mỗi bộ phận đều có tích tụ một số dầu bôi trơn khi tháo rời

bộ phận này ra khỏi hệ thống.

Lượng dầu nhờn bôi trơn phải cho thêm sau khi thay mới bộ phận được quy định do

nhà chế tạo và được chế trực tiếp vào bộ phận đó. Sau đây là quy định của hãng ôtô Ford:

. Giàn lạnh (bộ bốc hơi) ..…………….. 90 cc.

. Giàn nóng (bộ ngưng tụ) ………………. 30 cc.

. Bầu lọc hút/ẩm

………………. 30 cc.

Tổng thể tích dầu bôi trơn trong hệ thống điện lạnh ôtô khoảng 240 cc.

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ôtô

2.1. Hệ thống điện lạnh và các thành phần chính

2.1.1. Cấu tạo chung của hệ thống điện lạnh ôtô

Hệ thống điện lạnh ôtô là một hệ thống hoạt động áp xuất khép kín, gồm các bộ phận

chính được mô tả theo sơ đồ hình 2.1.

Hình 2.1.. Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh trên ôtô.

A. Máy nén còn gọi là blốc lạnh .

B. Bộ ngưng tụ, hay giàn nóng.

C. Bình lọc/hút ảm hay fin lọc.

D. Van giãn nở hay van tiết lưu .

E. Van xả phía cao áp.

I. Bộ tiêu âm.

H . Van xả phía thấp áp.

1. Sự nén.

2. Sự ngưng tụ.

3. Sự giãn nở.

4. Sự bốc hơi.

F. Van giãn nở.

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

G. Bộ bốc hơi, hay giàn lạnh.

2.1.2. Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ôtô

Hoạt động của hệ thống điện lạnh (hình 2.1) được tiến hành theo các bước cơ bản sau

đây nhằm truất nhiệt, làm lạnh khối không khí và phân phối luồng khí mát bên trong cabin

ôtô:

a. Môi chất lạnh thể hơi được bơm đi từ máy nén (A) dưới áp suất cao và nhiệt độ cao

đến bộ ngưng tụ( B) .

b.Tại bộ ngưng tụ (giàn nóng) (B) nhiệt độ của môi chất lạnh rất cao, quạt gió thổi mát

giàn nóng, môi chất lạnh thể hơi được giải nhiệt, giảm áp nên ngưng tụ thành thể lỏng dưới

áp suất cao nhiệt độ thấp .

c. Môi chất lạnh thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc/hút ẩm (C), tại đây môi chất

lạnh được tiếp tục làm tinh khiết nhờ được hút hết hơi ẩm và lọc tạp chất.

d. Van giãn nở hay van tiết lưu (F) điều tiết lưu lượng của môi chất lạnh thể lỏng để

phun vào bộ bốc hơi (giàn lạnh) (G), làm lạnh thấp áp của môi chất lạnh. Do được giảm áp

nên môi chất lạnh thể lỏng sôi, bốc hơi biến thành thể hơi bên trong bộ bốc hơi.

e. Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thu nhiệt trong cabin ôtô, và làm cho bộ

bốc hơi trở lên lạnh. Quạt lồng sóc hay quạt giàn lạnh thổi một khối lượng lớn không khí

xuyên qua giàn lạnh đưa khí mát vào cabin ôtô.

f. Sau đó môi chất lạnh ở thể hơi, áp suất thấp được hút trở về lại máy nén.

Hệ thống điện lạnh ôtô được thiết kế theo 2 kiểu: Hệ thống dùng van giãn nở TXV

(Thermostatic Expansion Valve) và hệ thốngs tiết lưu cố định FOT (Fexed Orfice Tube) để

tiết lưu môi chất lạnh thể lỏng phun vào bộ bốc hơi.

3. Cấu tạo của các bộ phận trong hệ thống điều hòa

3.1. Máy nén

3.1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại.

* Nhiệm vụ

Máy nén trong hệ thống điện lạnh ôtô thực hiện một lúc hai vai trò quan trọng sau đây:

Vai trò thứ nhất: Máy nén tạo sức hút hay tạo ra điều kiện giảm áp tại cửa hút của nó

nhằm thu hồi ẩm nhiệt của hơi môi chất lạnh từ bộ bốc hơi. Điều kiện giảm áp này giúp cho

van giãn nở hay ống tiết lưu điều tiết được lượng môi chất lạnh thể lỏng cần phun vào bộ

bốc hơi.

Vai trò thứ hai: Trong quá trình bơm, máy nén làm tăng áp suất, biến môi chất lạnh thể

hơi thấp áp thành môi chất lạnh thể hơi cao áp. Áp suất nén càng cao thì nhiệt độ của hơi

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

môi chất lạnh càng tăng lên. Yếu tố này làm tăng cao áp suất và nhiệt độ của hơi môi chất

lạnh lên gấp nhiếu lần so với nhiệt độ môi trường giúp thực hiện tốt quá trình trao đổi nhiệt

tại giàn nóng.

Máy nén còn có công dụng bơm môi chất lạnh chảy xuyên suốt trong hệ thống.

* Yêu cầu.

Máy nén phải có độ tin cậy cao, làm việc hiệu quả trong điều kiện tốc độ động cơ luôn

thay đổi trong quá trình làm việc.

Đặc biệt các chi tiết như cụm bịt kín cổ trục, các vòng bi phải làm việc với độ tin cậy

cao.

Dễ chăm sóc bảo dưỡng sửa chữa.

* Phân Loại.

Máy nén được phân ra làm những loại sau:

- Máy nén kiểu piston : . Máy nén kiểu piston loại đặt đứng.

. Máy nén kiểu piston loại đặt nằm.

- Máy nén loại cánh van quay.

- Máy nén thay đổi thể tích bơm.

3.1.2. Cấu tạo

Máy nén được cấu tạo gồm các chi tiết như giới thiệu hình 2.2.1.

1

2

1. Mặt bích.

2. Vỏ máy nén.

3. Van hút/van áp suất.

4. Piston.

3

4

6

7

5

8

5. Đĩa cam.

6. Mặt bích chặn.

7. Đầu trục truyền động.

8. Đĩa bị động.

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

9

10

5

Hình 2.2.1. Mặt cắt của máy nén kiểu piston đặt nằm có thể tích bơm thay đổi.

Khoa cơ khí động lực: Trường cao đẳng nghề Lào Cai

10

9

11

12

8

1

7

6

5

4

3

2

Hình2.2.2. Cấu tạo của máy nén piston đặt nằm có thể tích bơm thay đổi.

1. Trục truyền.

2. Trục phát động.

3. Lò xo.

7. Phía trên.

8. Lỗ khoan tiết lưu.

9. Van điều chỉnh.

10. Đĩa cam.

4. Buồng áp suất.

5. Phía dưới.

6. Piston.

11. Thanh răng trượt.

12. Bu ly.

3.1.3. Nguyên lý hoạt động của máy nén.

- Xét nguyên lý hoạt động của một loại máy nén như giới thiệu ở (hình 2.2.2). Đó là

một loại máy nén kiểu piston đặt nằm có thể tích buồng bơm thay đổi.

- Máy nén kiểu piston loại đặt nằm, còn gọi là máy nén piston đặt dọc trục có kích thước

nhỏ gọn được trang bị phổ biến cho ôtô thế hệ mới .

- Hình (2.2.1.) giới thiệu kiểu máy nén này. Năm piston của máy nén được dẫn động

nhờ tấm dao động có khả năng thay đổi góc nghiêng. Mỗi khi góc nghiêng của tấm dao động

thay đổi thì khoảng cách chạy hữu ích của piston sẽ thay đổi theo, nhờ vậy thể tích môi

chất lạnh bơm đi cũng thay đổi.

Khoảng cách của các piston thay đổi tuỳ thuộc vào môi chất lạnh cần bơm đi. Như đã

giới thiệu ở trên, chiều dài khoảng chạy piston được điều khiển do tấm dao động. Tấm dao

động có thể thay đổi góc nghiêng của nó trong lúc đang bơm. Góc nghiêng này càng lớn thì

Giáo viên: Vũ Văn trọng.

Bài giảng mô đun Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống điều hòa không khí trên ô tô - Nghề: Công nghệ ô tô